潮流能水平轴水轮机翼型几何参数对其转捩特性的影响研究

发布时间：2021-02-12 23:40

　　边界层转捩对潮流能水轮机翼型的摩擦阻力、流动的分离位置等有较大影响,为了研究潮流能水平轴水轮机翼型的转捩特性,以NACA4418为初始翼型,采用控制变量法对初始翼型进行几何修形来研究不同厚度、不同弯度对潮流能水平轴水轮机翼型边界层转捩及其水动力学性能的影响。通过Fluent软件中的UDF功能将Michel转捩判据与γ-Reθ转捩模型相结合的经验关联值写入求解器中。通过计算,得到不同弯度和厚度的翼型转捩点位置随不同来流攻角的变化规律以及翼型表面的边界层转捩对其水动力学性能的影响规律。研究结果表明:典型工况下,来流攻角越大,翼型边界层转捩点位置随攻角的增大前移,相对厚度和相对弯度均会使转捩点向前缘移动,小攻角条件下弯度影响有减缓的趋势。 

【文章来源】：太阳能学报. 2020,41(06)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

研究路线图

从profili软件里导出初始翼型以及通过控制变量法修改后的翼型数据，在Gamblit中连接翼型数据各坐标点，得到翼型的轮廓曲线。NACA4418翼型的几何形状如图2所示。2.2 翼型网格的划分

本文采用C型结构化网格，入口边界距离翼型前缘点9倍弦长，出口边界距离尾缘20倍弦长，上下边界距离翼型10倍弦长。翼型上下表面各分布60个网格点，第1层网格高度距离壁面0.001 m。定义边界条件：左边为速度入口（velocity inlet），右边为速度出口（out flow），将翼型定义为壁面条件（wall）。为提高精度，翼型周围局部加密。划分好的网格如图3所示。2.3 网格收敛性验证

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于γ-Reθt转捩模型的低雷诺数翼型数值分析[J]. 陈立立,郭正.  航空学报. 2016(04)
[2]Profili与Fluent环境下风力机翼型气动性模拟设计[J]. 刘丽娜,吴国新.  北京信息科技大学学报(自然科学版). 2014(01)
[3]几何参数对风力机翼型转捩特性的影响[J]. 高伟,李春,高月文,叶舟.  动力工程学报. 2013(06)
[4]风力机组叶片的先进翼型族设计[J]. 黎作武,陈江,陈宝,陈大斌.  空气动力学学报. 2012(01)
[5]转捩对S809翼型气动特性影响的数值模拟[J]. 钟伟,王同光,王强.  太阳能学报. 2011(10)
[6]转捩对风力机翼型和叶片失速特性影响的数值模拟[J]. 钟伟,王同光.  空气动力学学报. 2011(03)
[7]γ-Reθ转捩模型在二维低速问题中的应用[J]. 孟德虹,张玉伦,王光学,王运涛.  航空学报. 2011(05)
[8]风力机的翼型弯度对风力机翼型气动性能的影响[J]. 李仁年,张士昂,杨瑞,李德顺.  流体机械. 2009(05)
[9]一种适用于超音速边界层的湍流转捩模式[J]. 王亮,符松.  力学学报. 2009(02)



本文编号：3031612